低碳發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)下的配電網(wǎng)布局規(guī)劃設(shè)計

梁永志 周巖

摘要：低碳發(fā)展戰(zhàn)略是我國“十四五”規(guī)劃的綜合發(fā)展戰(zhàn)略。配電網(wǎng)布局規(guī)劃應(yīng)以國家發(fā)展戰(zhàn)略為指導(dǎo)，以區(qū)域總體規(guī)劃為基礎(chǔ)，采用科學(xué)合理的計算和統(tǒng)計方法，因地制宜，分步實施，引導(dǎo)城市電網(wǎng)建設(shè)健康有序發(fā)展。

關(guān)鍵詞：低碳發(fā)展戰(zhàn)略;配電網(wǎng)布局;規(guī)劃設(shè)計;分析研究

1中國配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計行業(yè)發(fā)展概況

1.1網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)要求更高的可靠性和靈活性

開展適合智能電網(wǎng)的負(fù)荷預(yù)測和負(fù)荷特性分析，研究配電網(wǎng)分布式電源和儲能裝置的最佳接入位置和配置容量，支持可再生能源有序合理接入，適應(yīng)分布式電源和微電網(wǎng)接入。構(gòu)建了投資成本最小、網(wǎng)損最小、系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性最佳的多目標(biāo)分布式電源優(yōu)化配置網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

1.2電源安全標(biāo)準(zhǔn)趨于量化和細(xì)化

為了使配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計方案更科學(xué)、更具指導(dǎo)性，有效地評價配電網(wǎng)的供電能力，往往需要綜合考慮容量比、供電面積類型、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、設(shè)備指標(biāo)和運行指標(biāo)等因素。

1.3對電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提出更高、更嚴(yán)格的要求

隨著我國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對電網(wǎng)的電能質(zhì)量提出了更高的要求。配電規(guī)劃設(shè)計方案應(yīng)建立配電網(wǎng)電能質(zhì)量評價體系，合理布置電力設(shè)施，實現(xiàn)電壓無功優(yōu)化控制。

1.4規(guī)劃設(shè)計趨于綜合化、智能化

基于綜合能量協(xié)同優(yōu)化的配電網(wǎng)已成為未來城市配電網(wǎng)的發(fā)展趨勢。通過各種先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)了“源-網(wǎng)-負(fù)載-存儲”的高效交互，以滿足未來數(shù)字化、信息化、自動化、智能化的發(fā)展需求。綜上所述，電力體制改革和經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)等新形勢對配電網(wǎng)規(guī)劃提出了更高的要求，配電網(wǎng)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)適應(yīng)配電網(wǎng)發(fā)展的新特點。配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計是一項涉及多方面的系統(tǒng)工程。為了加快配電網(wǎng)智能化進(jìn)程，提高規(guī)劃設(shè)計水平，必須以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化為支撐條件。

2中國城市配電網(wǎng)現(xiàn)狀

2.1設(shè)備現(xiàn)狀

（1）舊設(shè)備

一些城市配電網(wǎng)建設(shè)時間長，設(shè)備配備時間長。因為很多設(shè)備未能及時更新，導(dǎo)致很多設(shè)備老化非常嚴(yán)重。該設(shè)備的結(jié)構(gòu)已經(jīng)非常薄弱，但它還必須承擔(dān)與之不匹配的大面積供電任務(wù)。這種情況很容易造成電網(wǎng)的運行故障，也留下了很大的安全隱患。該市電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和安全性令人擔(dān)憂。

（2）設(shè)備布局不合理

在以往的城市建設(shè)中，設(shè)計者沒有充分考慮城市各個地區(qū)的電源點分布。應(yīng)用后發(fā)現(xiàn)城市供電過程中容易出現(xiàn)負(fù)荷不平衡現(xiàn)象。特別是在城鎮(zhèn)居民用電高峰期，用電水平受到很大影響，城鎮(zhèn)居民用電得不到相應(yīng)保障。與此同時，城市配電網(wǎng)的維護(hù)和管理壓力也隨之加大。

2.2在線路負(fù)荷方面

（1）人口流動的影響

由于文化、經(jīng)濟(jì)、政治等因素的影響，許多城市會出現(xiàn)周期性的人口流動現(xiàn)象，容易導(dǎo)致城市配電負(fù)荷不均。當(dāng)人口向外流動明顯時，這條線是空的。而當(dāng)人口大量向內(nèi)流動時，一些線路很容易發(fā)生滿載，甚至超載。這種情況導(dǎo)致配電系統(tǒng)頻繁故障，運行不穩(wěn)定，設(shè)備不可避免的損壞。

（2）分配制度的科學(xué)性得不到保證

一些城市在建設(shè)之初沒有在相關(guān)方面進(jìn)行合理規(guī)劃，追求城市化發(fā)展進(jìn)程過快。忽視了科學(xué)的城市配電網(wǎng)系統(tǒng)對城市發(fā)展的重要性，導(dǎo)致目前城市居民用電不能滿足需求。

2.3管理標(biāo)準(zhǔn)化

（1）以手工管理為主，管理技術(shù)和管理理念落后

目前，城市配電網(wǎng)的管理仍停留在人工管理的水平上。在準(zhǔn)確性和效率無法保證的同時，相應(yīng)的資金投入也很高，不利于城市配電網(wǎng)的更新和發(fā)展，與時代發(fā)展趨勢背道而馳。同時，不能及時引進(jìn)先進(jìn)的管理理念和先進(jìn)的管理技術(shù)，導(dǎo)致管理的缺失。

（2）不科學(xué)的管理

目前，我國一些城市對城市配電網(wǎng)的管理重視不夠。管理上存在真空，缺乏科學(xué)管理。

（3）城市配電網(wǎng)的相關(guān)管理機(jī)制不夠明確

城市配電網(wǎng)管理機(jī)制不明確，導(dǎo)致相關(guān)管理人員無法準(zhǔn)確實施相關(guān)管理。配電網(wǎng)的相關(guān)管理機(jī)制不能發(fā)揮其作用，最終導(dǎo)致管理效率低下。

2.4故障的發(fā)生和修復(fù)

外部因素的干擾也會對城市配電網(wǎng)的順利運行產(chǎn)生不利影響。我們不能主導(dǎo)外部因素，只能提前預(yù)測各種外部因素可能產(chǎn)生的干擾，進(jìn)行全面的科學(xué)規(guī)劃，避免或減少外部因素對電網(wǎng)運行的干擾，從根本上解決故障頻發(fā)的局面。其中，城市配電網(wǎng)往往需要通過架空線路的方式傳輸電能，而架空線路的方式容易受到自然因素的影響，從而對線路造成不同程度的破壞。此外，架空線路的維修費用和故障風(fēng)險都很高。

3配電網(wǎng)布局規(guī)劃要點

3.1調(diào)查區(qū)域局勢

對城市規(guī)劃的定位、規(guī)劃區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、區(qū)域能源資源分布、能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，并結(jié)合區(qū)域電網(wǎng)投資建設(shè)規(guī)劃相關(guān)的其他市政設(shè)施規(guī)劃，如城市道路、大型給排水泵站、，加油站、機(jī)場、新功能區(qū)、交通樞紐、復(fù)合管等，只有配電網(wǎng)規(guī)劃等相關(guān)規(guī)劃的密切配合和全面實施，才能保證電力規(guī)劃的順利實施。

3.2電網(wǎng)狀態(tài)數(shù)據(jù)采集與分析

電網(wǎng)狀態(tài)數(shù)據(jù)采集與分析是配電網(wǎng)規(guī)劃后續(xù)工作的基礎(chǔ)，包括區(qū)域電網(wǎng)運行指標(biāo)、供電、電網(wǎng)圖、地理接線圖、用電負(fù)荷等。對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，包括電壓等級分析、輸電和供電線路過載分析、配電網(wǎng)短路檢查和電網(wǎng)“N-1”檢查等指標(biāo)，確定以下問題。

（1）配電網(wǎng)的供電能力能否滿足當(dāng)前電力負(fù)荷的需求，當(dāng)前配電網(wǎng)能否適應(yīng)日益增長的區(qū)域電力負(fù)荷。

（2）當(dāng)前配電網(wǎng)的供電可靠性是否能滿足電力用戶的需求，電網(wǎng)正常運行時的電壓波動和供電線損是否在允許范圍內(nèi)。

（3）當(dāng)前配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和供配電設(shè)備是否陳舊老化，是否需要更換和改進(jìn)。

（4）隨著城市發(fā)展的進(jìn)程，現(xiàn)有的電力設(shè)施和電力線路走廊是否與城市建設(shè)的擴(kuò)大相矛盾，或者阻礙城市規(guī)劃的實施。對上述問題產(chǎn)生的原因進(jìn)行了梳理和分析，并提出了建設(shè)和改造的思路。

3.3電力負(fù)荷預(yù)測

（1）城市電力總體規(guī)劃階段的負(fù)荷預(yù)測方法應(yīng)選擇：電力彈性系數(shù)法、回歸分析法、增長率法、人均用電量指數(shù)法、橫向比較法、單位建設(shè)用地負(fù)荷指數(shù)法、單位用電量法等。

（2）城市電力詳細(xì)規(guī)劃階段應(yīng)選擇負(fù)荷預(yù)測方法：一般負(fù)荷應(yīng)選擇單位建筑面積負(fù)荷指數(shù)法;點負(fù)荷采用單次用電方式，或由有關(guān)部門和設(shè)計單位提供負(fù)荷和電量數(shù)據(jù)。負(fù)荷預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性直接影響配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計的合理性。

3.4配電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計

（1）新建或改建擴(kuò)建變電站的容量應(yīng)滿足電力負(fù)荷預(yù)測、N-1原則和電網(wǎng)負(fù)荷率范圍的要求;變電站的位置應(yīng)盡可能靠近負(fù)荷中心。原則上不占用耕地保護(hù)區(qū)，遠(yuǎn)離易燃易爆高危場所，以滿足防洪要求，協(xié)調(diào)對周邊環(huán)境及其他設(shè)施的影響。

（2）首先，電力線走廊路徑規(guī)劃應(yīng)考慮線路長度、地形交通、施工作業(yè)和區(qū)域總體規(guī)劃的要求;二是避開軍事設(shè)施、大型工礦企業(yè)和不良地質(zhì)帶;第三，盡量避開原始森林、自然保護(hù)區(qū)和風(fēng)景名勝區(qū);第四，確保與建筑物、公路、鐵路和機(jī)場保持合理的安全距離。在城市中心區(qū)、重點風(fēng)景區(qū)等區(qū)域，合理采用埋地電纜敷設(shè)方案，與市政道路規(guī)劃并行設(shè)計。

（3）終端配電室、低壓配電室等終端配電設(shè)施應(yīng)合理利用建設(shè)用地資源布局，盡量靠近電力負(fù)荷中心，采用節(jié)能環(huán)保的配電設(shè)施。在分布式供電、電動汽車充電設(shè)施和電能儲存設(shè)施的地區(qū)，應(yīng)充分利用負(fù)荷側(cè)電網(wǎng)的反饋特性，并將其納入?yún)^(qū)域配電網(wǎng)規(guī)劃，合理參與電力平衡，從而節(jié)約電能，減少投資。

4結(jié)論

全面實施配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計一體化，確保配電網(wǎng)高效運行，配電網(wǎng)規(guī)劃、可行性研究和設(shè)計相互融合，以配電網(wǎng)規(guī)劃、實施可行性研究和設(shè)計為基礎(chǔ)，同時，通過可行性研究和規(guī)劃，實現(xiàn)配電網(wǎng)規(guī)劃藍(lán)圖，加強(qiáng)配電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計要素融合程度等，進(jìn)一步解決存在的管理不善、重復(fù)投資和浪費等問題，促進(jìn)配電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展。

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